銅管的退火過程及焊接順序
銅管廣泛應(yīng)用于空調(diào)制冷行業(yè)的“兩器”(蒸發(fā)器、冷凝器)和連接管件。目前,為了增強(qiáng)銅管的換熱效果和降低生產(chǎn)成本,許多企業(yè)對(duì)空調(diào)銅管的徑厚比及齒形提出了較高的要求,其發(fā)展趨勢(shì)表現(xiàn)為小口徑、薄壁和瘦高齒等。由于銅管在彎曲過程中的銅管外側(cè)部位存在拉應(yīng)力,導(dǎo)致壁厚減薄而出現(xiàn)外裂缺陷;相反,銅管內(nèi)側(cè)存在壓應(yīng)力而導(dǎo)致壁厚增加而出現(xiàn)內(nèi)皺缺陷。銅管彎曲時(shí),為了盡可能地減小彎角外側(cè)的壁厚減薄,往往會(huì)引起彎角內(nèi)側(cè)的起皺。這一要求使得銅管在彎制過程中易出現(xiàn)銅管產(chǎn)生暗裂或起皺缺陷。由于銅管在彎曲過程中的彎角外側(cè)存在著很大的減薄,為了盡可能地減小彎角外側(cè)的壁厚減薄,往往會(huì)引起彎角內(nèi)側(cè)的起皺。這一要求使得銅管在彎制過程中易出現(xiàn)銅管產(chǎn)生暗裂或起皺缺陷。
銅管出現(xiàn)彎曲缺陷存在2方面原因:一是外因即彎曲工藝參數(shù);二是內(nèi)因即銅管本身微觀組織和力學(xué)性能。彎曲半徑、芯棒直徑、芯棒伸出量和摩擦因素都是影響薄壁管材發(fā)生起皺的主要因素,增大彎曲半徑、芯棒直徑和芯棒伸出量可使管材彎曲起皺的趨勢(shì)減小,摩擦因素影響較復(fù)雜,并根據(jù)起皺能量準(zhǔn)則和有限元方法提出了預(yù)測(cè)薄壁管在彎曲過程中起皺的能量方法。
然而,這些 并沒有涉及到另外一個(gè)因素,即銅管微觀組織狀態(tài)??照{(diào)銅管在退火過程中由于溫度分布的原因,易引起內(nèi)部組織和性能的不均勻性。TP2紫銅管在退火過程中,保溫時(shí)間過長容易出現(xiàn)不均的混晶組織,而且晶粒大小變化不大。退火溫度越高會(huì)使得TP2銅管再結(jié)晶時(shí)刻提前、總時(shí)間縮短,而延長了晶粒長大的時(shí)間使得平均晶粒尺寸增加,而隨著退火時(shí)間的延長,再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)增加,晶粒尺寸長大到 尺寸后趨于穩(wěn)定。
因此,通過退火工藝控制黃銅管的微觀組織尤為重要。此外,管材起皺時(shí)其質(zhì)點(diǎn)流動(dòng)規(guī)律產(chǎn)生了 變化,為此,本文擬從銅管微觀組織和管材在彎曲過程中質(zhì)點(diǎn)流動(dòng)兩方面對(duì)銅管彎曲起皺缺陷進(jìn)行分析。
當(dāng)彎曲角度為45°時(shí),在彎曲部位A處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)形式呈現(xiàn)螺旋形;當(dāng)彎曲角度增至90°時(shí),質(zhì)點(diǎn)的螺旋運(yùn)動(dòng)移至銅管內(nèi)側(cè)。質(zhì)點(diǎn)的螺旋運(yùn)動(dòng)易導(dǎo)致多個(gè)質(zhì)點(diǎn)在中心處堆積,從而使得壁厚增加,并易出現(xiàn)皺褶現(xiàn)象;當(dāng)彎曲角度增至135°時(shí),彎曲處各質(zhì)點(diǎn)在局部未見螺旋運(yùn)動(dòng);當(dāng)彎曲角度進(jìn)一步增至180°時(shí),彎曲處各質(zhì)點(diǎn)仍然未見螺旋運(yùn)動(dòng)。銅管在彎曲成U型小彎頭管的過程中,待變形區(qū)的彎曲變形區(qū)不會(huì)影響已變形銅管的形狀特征,因此彎曲變形存在連續(xù)性的特點(diǎn)。由此可知,銅管彎曲的內(nèi)皺現(xiàn)象易發(fā)生在0~90°的范圍內(nèi),也即在彎管的初始階段容易出現(xiàn)內(nèi)皺現(xiàn)象。
在溫度為500℃、時(shí)間為30min時(shí)退火的試樣未見纖維組織,而且經(jīng)熱處理后的試樣晶粒呈等軸狀,晶粒大小差異較大,這可能是由于銅管的各部位變形不均勻引起的。在變形程度較大的區(qū)域容易發(fā)生回復(fù)再結(jié)晶,晶粒易于長大,反之變形程度較小的區(qū)域晶粒較小。隨著時(shí)間的延長,大的晶粒長大速度減小,小的晶粒長大速度相對(duì)較大,因此,晶粒大小差異程度有所減小。在溫度為500℃、時(shí)間為35min時(shí)退火銅管的微觀組織較好。
管路不泄漏,焊接管路橫平豎直焊液均勻分布于焊縫。各部件的功能完好無損,注意各閥件的方向性。
1、銅管下料a、工具:割管刀,卷尺,線號(hào)筆,銼b、步驟:①根據(jù)圖紙要求的尺寸和管徑,用卷尺量取相應(yīng)的長度,并用線號(hào)筆記下位置②較粗的銅管要固定后,再用割刀拆下,要割口平齊,不變形③用銼把割口毛邊銼平,并用抹布擦拭干凈。
2、焊接a、工具:焊具,乙炔瓶,氧氣瓶,氮?dú)馄縝、步驟:①檢查氧氣瓶和乙炔瓶內(nèi)的量是否足夠②根據(jù)圖紙要求來進(jìn)行焊接③在焊接電磁閥時(shí),應(yīng)把電磁閥的線圈拆下,以防毀壞,并注意其流向④焊接其它部件,如液鏡、膨脹閥、單向閥等應(yīng)注意焊接時(shí)受熱損壞, 時(shí)可把可拆部件卸下,并用濕棉布包裹被焊閥體⑤焊接時(shí)應(yīng)在被焊管內(nèi)通低速氮?dú)?,防止?化⑥焊接完畢后,冷卻,用干燥氮?dú)馇謇砉軆?nèi)氧 化物和焊渣。
紫銅管焊接順序
(1)加熱前,先將助焊劑涂在待焊部位。
(2)加熱插入紫銅管和套管,將火焰嘴在兩點(diǎn)間連續(xù)來回移動(dòng)。不可將火焰直接碰到助焊劑。加熱鋼管時(shí)溫度要比加熱銅管時(shí)略高一些。
(3)當(dāng)紫銅管加熱完畢,助焊劑熔化成液體時(shí),立即將預(yù)熱過的焊條放在焊點(diǎn)上,焊條一開始熔化,就使火焰嘴在間來回移動(dòng),直至焊料流入兩管間縫隙內(nèi)。
(4)將火焰移開,讓焊料與焊接點(diǎn)接觸,維持幾秒鐘后再拿開。如果懷疑或查出兩管間仍有空隙.可再次加熱,使火焰嘴在兩點(diǎn)連續(xù)移動(dòng)。 時(shí)可添加少量焊料。
紫銅管焊接應(yīng)注意的問題
紫銅管焊接一般采用50%,45%,35%或25%的銀焊條,均需有良好的流動(dòng)性,而且要有助焊劑的幫助。所用助焊劑應(yīng)是柔性混合物或粉狀,紫銅管焊接用碳化火焰。
結(jié)論
1)異型銅棒在彎曲角度為0~90°的范圍內(nèi)由于質(zhì)點(diǎn)的螺旋運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生易內(nèi)皺缺陷,當(dāng)彎曲角度增至135°和180°時(shí),彎曲處質(zhì)點(diǎn)的螺旋運(yùn)動(dòng)消失;
2)粗大晶粒組織在銅管彎曲過程中容易導(dǎo)致銅管出現(xiàn)內(nèi)皺缺陷;
3)460℃退火時(shí)銅管沒有再結(jié)晶,540℃退火時(shí)銅管晶粒組織較粗大;
4)500°C,35min退火時(shí)銅管微觀組織細(xì)小均勻,彎曲后U型銅管沒出現(xiàn)缺陷,品良。